美陆军人工智能系统在杀伤网构建中发挥的作用

美陆军人工智能系统在杀伤网构建中发挥的作用

原作：李学朋

刊物：海鹰资讯

单位：北京海鹰科技情报研究所

 时间：2021-12-28 15:26

2021年10月-11月，美国陆军举行了为期6周的“会聚工程-2021”（Project Convergence2021）年度大规模作战演习。演习围绕美陆军在一、二岛链范围内可能执行的作战任务，设计了7大演习场景，试验了110种新技术。战争进化博客（Warfare Evolution Blogs）专栏作家雷·奥尔德曼（Ray Alderman）根据演习中使用的四种人工智能系统，具体分析了人工智能系统在构建杀伤网中发挥的作用。

一、人工智能系统在杀伤网中的分工

美陆军在“会聚工程-2021”演习中共使用了“造雨者”（Rainmaker）、“普罗米修斯”（Prometheus）、“火力风暴”（FIRESTORM）、“射击”（SHOT）四种人工智能系统。在实际使用中，上述四种系统需要在异构数据标准化、海量数据处理、智能任务规划、同步高节奏瞄准等环节紧密衔接，合力构建杀伤网。基本作战流程为，造雨者系统将来自不同平台的多源异构数据进行标准化处理并传输至作战云服务器；普罗米修斯系统从作战云服务器中获取、处理海量数据，发现目标；火力风暴系统针对发现目标生成打击方案，提供指挥官决策；射击系统根据选定方案引导武器系统完成射击。每个系统的具体介绍和分工如下：

01·造雨者系统

美陆军当前装备有雷达、红外、光电、射频等多种传感器，这些传感器的数据使用不同的消息格式和数据结构，其中许多老旧系统与新系统无法兼容。如何将不同军种的传感器和武器系统连接到一个安全的网络中，并将数据转换为通用的消息格式和数据结构成为陆军推动多域战面临的核心问题。

造雨者系统为解决上述问题提供了方案，该系统基于通用数据结构，采用通用技术标准和应用程序编程接口（API），使原本不兼容的系统能够在陆地、海洋、空中、太空、网电等作战域跨域共享。在强对抗环境下，造雨者系统将使用“主要、备用、应急和紧急情况”模型（PACE）提供更多的数据传输通道，在几秒钟内自主计算出新的传输路径，将标准化、格式化后的传感器数据传输至作战云服务器。

02·普罗米修斯系统

普罗米修斯系统的作用是利用人工智能算法快速发现威胁目标，以远超人类的速度处理分析图像、视频等海量数据。一旦发现目标，普罗米修斯系统能够将目标坐标推送到火力风暴系统中，开始下一步任务规划行动。

03·火力风暴系统

火力风暴系统的作用是通过智能任务规划实现火力同步，优化多域作战响应。一是掌握连接到网络的武器的位置和能力。二是通过决策模型将目标与合适的武器匹配，根据交战距离、弹头威力、天气、地理和其他因素生成不同的打击方案。三是将打击方案发送给战场指挥官，由战场指挥官做出“传感器-目标-武器”选择，该选择将会发送到射击系统，进行下一步同步高节奏瞄准。

“会聚工程-2020”演习中，原始版火力风暴系统在打击单一目标时生成了六种打击方案。“会聚工程-2021”演习中，更多的传感器和武器连接到网络，增强版火力风暴系统生成了21种“传感器到射手”的打击方案，所有这些工作都在几秒钟内自动完成。

04·射击系统

射击系统的主要作用是管理从“传感器到射手”的射击序列，收到指挥官选定的方案后，选定方案中的武器完成射击。射击的同时需要断开所有未选择武器与射击序列的连接，维持网络中可用武器池的更新。

一旦选定的武器完成射击，作战活动就会从射击系统返回普罗米修斯系统，由普罗米修斯系统使用造雨者系统的更新数据进行战损评估。如果目标没有被摧毁，系统将再次执行“造雨者-普罗米修斯-火力风暴-射击”流程，并进行新一轮打击，实施新一轮打击只需要几秒钟。

二、陆军多域特遣队将优先使用人工智能系统

2017年，美陆军组建了第1支多域特遣队（MDTF），在华盛顿州的刘易斯-麦克乔德联合基地（Lewis-McChord）安装了作战云服务器，服务器能够连接卫星数据，运行造雨者、普罗米修斯、火力风暴、射击人工智能系统。2021年9月，美陆军宣布在德国威斯巴登组建第2支多域特遣队。未来共计划组建5支多域特遣队，2支分别部署在刘易斯-麦克乔德和夏威夷，负责应对印太方向威胁；1支部署在德国，负责应对欧洲方向威胁；1支部署在阿拉斯加，负责应对北极威胁；1支用于全球响应，可进行空中机动。其中，印太方向的2支多域特遣队将为美国印太司令部构建杀伤网；欧洲和阿拉斯加的2支多域特遣队将为美国欧洲司令部构建杀伤网；全球响应多域特遣队将根据需要灵活配置。

陆军计划从2023年开始为多域特遣队部署造雨者、普罗米修斯、火力风暴、射击人工智能系统的增强版。考虑到美军已经取消“联合企业国防基础设施”（JEDI）合同，这些人工智能系统可能会在“联合作战云能力”（JWCC）下的商业云服务器上运行。谷歌、微软、亚马逊和其他商业公司可能将协助建立、维护陆军的作战数据中心。

三、情报评述

通用数据结构是美军联合全域作战的关键，有助于打破军种、武器系统间的数据壁垒。分布式传感器产生海量数据如果不能及时共享、访问，将减少战场上可用的“传感器到射手”数量，严重影响杀伤网构建。

杀伤网的构建涉及探测、通信、指控、火力等多个环节，当前没有任何一款人工智能系统能够独自完成杀伤网的闭环。人工智能系统虽然将杀伤网闭合周期大幅压缩到秒级，但仍取代不了人在决策中发挥的关键作用，其中数据处理的质量将影响决策的可用性。

美陆军未来计划为多域特遣队部署人工智能系统和“远程高超声速武器”（LRHW）。2021年10月，美陆军正式接收首个高超声速导弹营全套地面装备。未来美军很可能在作战演习中将高超声速武器与人工智能系统结合，“高速”+“智能”产生的叠加效应将对大幅加快作战节奏，使杀伤网更快闭合的一方产生决策优势。